电动汽车动力锂离子电池系统实验实训平台开发

由于环境污染问题和能源紧缺问题的凸显,使用新能源汽车替代传统汽车已是大势所趋,尤其是欧洲、美国、日本以及我国都在大力发展新能源汽车。随着新能源汽车的逐步发展,我国出台了诸多政策标准鼓励和规范动力电池系统的发展,而部分新能源汽车从业人员并不完全懂得如何正确使用动力电池以及正确维修维护动力电池系统,同时与新能源汽车市场销量对应的后市场从业人员数量较少,缺口大。通过有效的教学平台和教学手段加大相关从业人员的输送量,提高相关从业人员的职业素养是迫切紧要的任务。动力电池系统是电动汽车的能量来源,也是本实验实训平台的关键组成部分,在进行设计时,考虑了以下几点内容:1.几种常用动力电池的特点和不同封装形式单体电池构成电池系统的特点;2.电池管理系统的几大基本功能(电池状态分析、电池状态检测、电池信息管理、能量控制管理和电池安全保护);3.机械结构的轻量化、散热良好、密封严格等设计要求;4.高压电气的绝缘性和安全性要求;5.电池系统不同加热方式的特点和不同冷却方式的特点。最终确定选用18650型三元锂电池搭建动力电池系统,采用自然冷却和PTC加热板实现电池热管理,并采用预充电的方式保证高压电气安全。在对电动汽车动力锂离子电池系统实验实训平台进行设计时,完成的硬件设计包括以下几点:电池模组结构,电池管理系统的电流、电压、温度、绝缘电阻检测电路,系统内部的电气连接和涉及的相关元器件选型;完成的软件设计包括以下几点:系统的基本操作流程,系统故障检测功能模块,上位机的功能及界面,系统的通信;最终在结合系统软硬件设计的基础上,通过增设实验台架和主教学面板完成了实验实训平台的总体设计。电动汽车动力锂离子电池系统实验实训平台,能够对动力电池系统的电压、温度、电流、SOC/SOH、能量等相关数据进行采集,并通过上位机界面显示电池系统的状态信息和故障检测结果,能够完成电池充电和放电的教学演示过程,可用于对动力电池系统进行实验实训任务,对相关人员学习、教学及实验实训具有一定的实用价值。